第一類永動機違背了什麼定律

　　某物質迴圈一週回覆到初始狀態，不吸熱而向外放熱或做功，這叫“第一類永動機”。這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷的對外做功。

　　但是，焦耳在1840～1848年間做了大量實驗，測定了熱與多種能量的相互轉化時的嚴格的數量關係。以往熱的單位是cal（卡），功以erg（爾格）為單位，焦耳的實驗結果為1cal=4．184×10^7erg，這就是著名的熱功當量。此後，更準確地測定為4．184×10^7erg，即4．184J（焦耳）。

　　焦耳實驗表明，自然界的一切物質都具有能量，它可以有多種不同的形式，但透過適當的裝置，能從一種形式轉化為另一種形式，在相互轉化中，能量的總數量不變。能量守恆轉換定律的建立，對製造永動機的幻想作了最後的判決，因而熱力學第一定律的另一種表述為：“不可能製造出第一類永動機”。由此可見，熱力學第一定律就是涉及熱現象領域內的能量守恆和轉化定律。

　　所以第一類永動機違背了熱力學第一定律能量守恆定律。

　　第二類永動機違背了熱力學第二定律，只有單一的熱源，它從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化。人們把這種想象中的熱機稱為第二類永動機。第二類永動機不可能製成。

　　熱力學第二定律，熱力學基本定律之一，克勞修斯表述為：熱量不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體。開爾文表述為：不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響。熵增原理：不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零。在自然過程中，一個孤立系統的總混亂度（即“熵”）不會減小。

　　1824年，法國工程師薩迪·卡諾提出了卡諾定理。德國人克勞修斯和英國人開爾文在熱力學第一定律建立以後重新審查了卡諾定理，意識到卡諾定理必須依據一個新的定理，即熱力學第二定律。他們分別於1850年和1851年提出了克勞修斯表述和開爾文表述。這兩種表述在理念上是等價的。

　　違背熱力學第二定律的永動機稱為第二類永動機。

　　違反熱力學第二定律，從單一熱源吸熱使之完全變為有用功而不產生其它影響的熱機稱為第二類永動機。第二類永動機不可能製成，表示機械能和內能的轉化過程具有方向性。也是有能量輸入的單熱源熱機。

　　歷史上首個成型的第二類永動機裝置是1881年美國人約翰·嘎姆吉為美國海軍設計的零發動機，這一裝置利用海水的熱量將液氨汽化，推動機械運轉。但是這一裝置無法持續運轉，因為汽化後的液氨在沒有低溫熱源存在的條件下無法重新液化，因而不能完成迴圈。